WO1995025006A1 - Worm extruder for dewatering suspensions - Google Patents

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WO1995025006A1
WO1995025006A1 PCT/EP1995/000920 EP9500920W WO9525006A1 WO 1995025006 A1 WO1995025006 A1 WO 1995025006A1 EP 9500920 W EP9500920 W EP 9500920W WO 9525006 A1 WO9525006 A1 WO 9525006A1
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screen basket
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zone
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Uwe Krieger
Karl-Heinz Janus
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Andreas Kufferath Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a screw press for dewatering suspensions.
  • a screw press for dewatering suspensions.
  • a screw press for dewatering suspensions.
  • a screw press for dewatering suspensions.
  • a screw press for dewatering suspensions.
  • a rotatably drivable, suspension-promoting screw shaft with a jacket which surrounds the screw of the screw shaft and a press zone downstream of it with variable throttling, with an inlet serving for suspensions to be dewatered on an inlet side End of the press and with a drain downstream of the press zone, which is used for dewatered suspensions, at the other end of the press,
  • Screw presses are known in various designs and are used for dewatering various suspensions (rejects, capture materials, sludges, fiber materials).
  • the suspension to be dewatered is placed on a filling shaft (inlet) on a rotating screw and is conveyed from there towards a press outlet (outlet).
  • throttling takes place in a so-called press zone, so that the screw in the suspension exerts pressure. must build to overcome the resistance of this throttling. The pressure build-up causes the suspension to be dewatered.
  • throttling is effected by active (controllable / regulatable) elements.
  • active elements Mechanically, pneumatically or hydraulically actuated plates, cones or lamellae are used as active elements, the pressure at which the outlet being released can be set as a function of other parameters (type of suspension, final dryness).
  • the length of the press zone is essential for the operating behavior of a screw press (drive power, final dryness). If the screen basket length is known to be fixed, it results from the number of screw spirals on the screw shaft and is determined based on experience or during commissioning. The length of the press zone cannot be changed during operation. This has the following major disadvantages:
  • throttling effect or the pressure loss in the press zone depends on the character of the suspension (friction behavior, shear strength) and cannot be influenced. If the suspension behavior changes, this can lead to operating problems. If the friction losses are too high, the drive power and axial force can rise above the permissible level. If the friction is too low, the length of the press zone may not be sufficient to build up sufficient pressure. Adequate dryness is not achieved. Experience has shown that the compensation of an excessively short press zone by an active throttle element is only possible to a limited extent.
  • a screw press of the type mentioned in the preamble is characterized according to the invention by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
  • the measure according to the invention of the screen basket which can be axially displaced in the area of the press zone allows the throttling action of the highly effective press zone to be adapted quickly and easily to the required operating conditions, without major changes in the press.
  • These operating conditions depend on the character of the suspension, its friction behavior and its shear strength. This adjustment can be done very quickly. As a result, an optimal dewatering result and a sufficient dry content can always be achieved, even with variable suspension properties. This also increases operational safety and reduces the risk of machine damage due to constipation.
  • the screw press can easily be completely emptied and the sieve basket in the pressing zone can be regularly freed of accumulated layers, which is important, for example, for removing dried-up suspension components and for avoiding impermissibly high machine loads when restarting.
  • the measures of claims 2 to 4 relating to the size of the displaceability of the screen basket satisfy the operational requirements and the necessary throttling effects of the pressing zone which are common in practice.
  • the further embodiment of claim 5 enables a particularly precise, continuous adaptation of the length of the pressing zone to the respective operating requirements. In many applications, however, the stepwise displaceability according to claim 6 is sufficient.
  • claims 9 to 11 are extremely advantageous, so that it can be achieved automatically that the length of the press zone is always optimally adapted to the respective operating conditions. If the drive power - or the torque - and / or the axial force increases too much, this is an indication that the length of the pressing zone must be reduced by moving the screen basket section on the outlet side (for example due to an impending blockage) , so that the occurring axial forces do not become too large. If, on the other hand, the drive power becomes too small, this is an indication that the length of the press zone can be reduced by moving the screen basket Section must be enlarged so that adequate drainage takes place. Due to the variable suspension properties, variable drive powers also occur in operation, by means of which the press zone length can be optimized in a time-variable manner. And finally, by returning the screen basket or screen basket section to the zero position, effective press emptying or self-cleaning is ensured.
  • the measure of claim 12 enables a very simple technical training in that an adjusting means is operated in one direction or the other, depending on whether the actual value exceeds or falls below the target value.
  • the measure of claim 22 results in a very simple press zone construction, the throttling of which can be adjusted solely by moving the screen basket which is found in this area.
  • the inside of the press zone could be completely empty.
  • the length of the pressing zone required for a specific restriction can also be smaller.
  • a screw press 10 has a screw shaft 12 which carries a screw 14 in its left-hand or inlet-side area.
  • the worm shaft 12 is rotatably supported in bearings 16 and 18 and connected to an electric motor drive 30.
  • the screw press 10 At the end region of the screw shaft 12 on the inlet side, the screw press 10 has an inlet 20 on the top side for infeed in the arrow direction A watering suspensions.
  • the screw press 10 On the right or drain-side, screw-free area of the screw shaft 12, the screw press 10 has a drain 22 on the underside for dewatered suspensions to be discharged in the direction of arrow B.
  • a liquid outlet 24 is provided in the deepest area of the screw press 10, from which the liquid removed from the suspension can drain downward in the direction of arrow C.
  • the worm shaft 12 and its worm 14 are surrounded by a concentric screen jacket or strainer basket which delimits an annular channel for the suspension to be dewatered from the outside.
  • This strainer jacket or strainer basket retains the solid components of the suspension and is permeable to liquid Celts.
  • it consists of a stationary inlet-side screen basket section 32 and a longitudinally displaceable, concentric outlet-side screen basket section 34 thereon. The latter more or less encloses a screwless press zone 28 of the worm shaft 12.
  • the throttling action of the press zone 28 is The greater the further the strainer basket section 34 on the drain side is shifted to the right.
  • the drain-side screen basket section 34 is connected to a drive 36 which is used for axial displacement and which, in the present case, is designed as a hydraulic piston-cylinder unit. This is connected to the motor rotary drive 30 via a control element 38 of a control circuit which, for example, receives the instantaneous motor drive power as an input signal. If the motor drive power rises or falls compared to a predetermined soli value, the outflow-side screen basket section 34 is shifted to the left or to the right in order to reduce the throttling effect the press zone 28 with the aim of a consistent dewatering result and a machine protection correspondingly lower or enlarge.
  • the control element 38 can move the displaceable screen basket section 34 via the drive 36 - for example when the press is switched off - to a zero position (to the left in the drawing), in which complete press emptying can take place without any problems.
  • the control element 38 can also ensure that this zero position is also approached during the press operation for the purpose of self-cleaning and thus to avoid blockages.

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Abstract

A worm extruder for continuously dewatering suspensions has a rotary suspension-feeding screw-shaped shaft, a casing that surrounds the screw of the screw-shaped shaft and a downstream compression zone with a variable gap, an inlet for the suspensions to be dewatered at the inlet end of the worm extruder and an outlet for dewatered suspensions at the other end of the worm extruder, downstream of the compression zone. According to the invention, the casing is a liquid-permeable, solid-tight strainer basket. The strainer basket is axially movable in the area of the screw-less compression zone, so as to change the effective length of the compression zone. The strainer basket may be moved between a zero position for emptying the worm extruder, in which the effective length of the compression zone equals zero, and an operation position in which the effective length of the compression zone and the resulting compression pressure in the compression zone correspond to a desired working value.

Description

Schneckenpresse zum Entwässern von SuspensionenScrew press for dewatering suspensions
Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Entwässern von Suspensionen In Durchlaufbetriebsweise mit einer drehbar antreibbaren, suspensionsfördernden Schneckenwelle, mit einem Mantel, der die Schnecke der Schneckenwelle und eine dieser strömungsmäßig nachgeschaltete Preßzone mit veränderbarer Drosselung umgibt, mit einem für zu entwässernde Suspensionen dienenden Zulauf an einem einlaßseitigen Pressenende und mit einem für entwässerte Suspensionen dienen¬ den, der Preßzone strömungsmäßig nachgeschalteten Ablauf am anderen Presse¬ nende,The invention relates to a screw press for dewatering suspensions. In continuous operation with a rotatably drivable, suspension-promoting screw shaft, with a jacket which surrounds the screw of the screw shaft and a press zone downstream of it with variable throttling, with an inlet serving for suspensions to be dewatered on an inlet side End of the press and with a drain downstream of the press zone, which is used for dewatered suspensions, at the other end of the press,
Schneckenpressen sind in verschiedenen Bauformen bekannt und werden zur Ent¬ wässerung von diversen Suspensionen (Rejekte, Fangstoffe, Schlämme, Faserstoffe) eingesetzt. Die zu entwässernde Suspension wird dabei über einen Einfüllschacht (Zulauf) auf eine rotierende Schnecke gegeben und von dieser in Richtung zu einem Pressenausgang (Ablauf) gefördert. In der Presse findet in einer sogenannten Pre߬ zone eine Drosselung statt, so daß die Schnecke in der Suspension einen Druck auf- bauen muß, um den Widerstand dieser Drosselung zu überwinden. Der Druckaufbau bewirkt, daß die Suspension entwässert wird.Screw presses are known in various designs and are used for dewatering various suspensions (rejects, capture materials, sludges, fiber materials). The suspension to be dewatered is placed on a filling shaft (inlet) on a rotating screw and is conveyed from there towards a press outlet (outlet). In the press, throttling takes place in a so-called press zone, so that the screw in the suspension exerts pressure. must build to overcome the resistance of this throttling. The pressure build-up causes the suspension to be dewatered.
Die Drosselung erfolgt bei einigen Schneckenpressen durch aktive (steuerbare / re¬ gelbare) Elemente. Als aktive Elemente werden mechanisch, pneumatisch oder hy¬ draulisch betätigte Platten, Konen oder Lamellen eingesetzt, wobei der Druck, bei dem der Austritt freigegeben wird, in Abhängigkeit von anderen Parametem (Art der Suspension, Endtrockengehaft) eingestellt werden kann.In some screw presses, throttling is effected by active (controllable / regulatable) elements. Mechanically, pneumatically or hydraulically actuated plates, cones or lamellae are used as active elements, the pressure at which the outlet being released can be set as a function of other parameters (type of suspension, final dryness).
Als weiteres Drosselmedium (passive Drosselung) ist es bei einer anderen Schnek- kenpresse mit einer von einem Siebkorb (Seihemantel) umgebenen Schnecke be¬ kannt, einen sich an das Ende der Schnecke anschließenden, ebenfalls von dem Siebkorb (Seihemantel) umgebenen, jedoch wendel- bzw. schneckenlosen Preßzo¬ nen - Bereich vor dem Ablauf einzusetzen. Dieser Preßzonen - Bereich hat folgende Wirkungen:As a further throttling medium (passive throttling) it is known in another screw press with a screw surrounded by a sieve basket (sieve jacket), a screw adjoining the end of the screw but also surrounded by the sieve basket (sieve jacket), but helical or screwless press zones area to be used before the drain. This press zone area has the following effects:
a) Durch die Reibung des Stoffes an Siebkorb und Schneckenwelle wird der Preßdruck erhöht (Bremsschnecke). b) Die Aufenthaltszeit in der Hochdruckzone wird verlängert; damit wird der End¬ trockengehalt erhöht.a) Due to the friction of the material on the screen basket and worm shaft, the pressure is increased (brake worm). b) The stay in the high pressure zone is extended; this increases the final dry content.
Die Länge der Preßzone ist wesentlich für das Betriebsverhalten einer Schnecken¬ presse (Antriebsleistung, Endtrockengehalt). Sie ergibt sich bei bekannterweise fester Siebkorblänge aus der Anzahl der Schneckenwendeln auf der Schneckenwelle und wird nach Erfahrung oder bei der Inbetriebnahme festgelegt. Die Länge der Preßzone ist hierbei im Betrieb nicht veränderlich. Daraus ergeben sich folgende wesentliche Nachteile:The length of the press zone is essential for the operating behavior of a screw press (drive power, final dryness). If the screen basket length is known to be fixed, it results from the number of screw spirals on the screw shaft and is determined based on experience or during commissioning. The length of the press zone cannot be changed during operation. This has the following major disadvantages:
a) Die Drosselwirkung bzw. der Druckverlust in der Preßzone ist abhängig vom Charakter der Suspension (Reibungsverhalten, Scherfestigkeit) und kann nicht be¬ einflußt werden. Bei wechselndem Suspensionsverhalten kann dies zu Betriebspro¬ blemen führen. Sind die Reibungsverluste zu hoch, können Antriebsleistung und Axialkraft über das zulässige Maß steigen. Ist die Reibung zu gering, kann die Länge der Preßzone für einen ausreichenden Druckaufbau eventuell nicht ausreichen. Damit wird kein ausreichender Trockengehalt erreicht. Die Erfahrungen haben gezeigt, daß die Kompensation einer zu kurzen Preßzone durch ein aktives Drosselorgan nur be¬ dingt möglich ist.a) The throttling effect or the pressure loss in the press zone depends on the character of the suspension (friction behavior, shear strength) and cannot be influenced. If the suspension behavior changes, this can lead to operating problems. If the friction losses are too high, the drive power and axial force can rise above the permissible level. If the friction is too low, the length of the press zone may not be sufficient to build up sufficient pressure. Adequate dryness is not achieved. Experience has shown that the compensation of an excessively short press zone by an active throttle element is only possible to a limited extent.
b) Beim Abstellen der Schneckenpresse kann die Preßzone nicht entleert wer¬ den. Die Suspension kann eintrocknen, so daß beim Wiederanfahren unzulässig ho¬ he Belastungen (Drehmoment, Axialkraft) auftreten können.b) When the screw press is switched off, the press zone cannot be emptied. The suspension can dry out, so that impermissibly high loads (torque, axial force) can occur when restarting.
c) Die meisten Schlämme müssen vor Aufgabe auf eine Schneckenpresse kon- ditionlert (geflockt) werden. Sollte auch nur für kurze Zeit ungeflockter Schlamm in die Presse gelangen, so kann dieser Schlamm den in der Preßzone befindlichen Schlammpfropfen nicht mehr herausdrücken. Die Schneckenpresse "verstopft".c) Most of the sludge must be conditioned (flocculated) on a screw press before feeding. If even unblocked sludge gets into the press for a short time, this sludge can no longer push out the sludge plug in the pressing zone. The screw press "clogged".
d) In Abhängigkeit vom Entwässerungsverhalten und der Scherfestigkeit der Suspension können sich in der Preßzone direkt am Siebkorb dünne und relativ trok- kene und wasserundurchlässige Schichten ausbilden, über die die feuchtere Sus¬ pension hinweggleitet. Die Funktion der Presse kann wesentlich beeinträchtigt wer¬ den. Ein Entfernen dieser Schichten ist nur mit großem Aufwand möglich. Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schnecken¬ presse der im Oberbegriff genannten Art mit einfachen Maßnahmen so auszubilden, daß sie unter Vermeidung der geschilderten Nachteile bei großem Entwässerungs¬ wirkungsgrad eine gute Anpassung der Drosselwirkung an die jeweiligen Betriebser¬ fordernisse sowie ein leichtes Entleeren und Reinigen der Schneckenpresse er¬ möglicht.d) Depending on the dewatering behavior and the shear strength of the suspension, thin and relatively dry and water-impermeable layers can form directly on the screen basket in the press zone, over which the wetter suspension slides. The function of the press can be significantly impaired. These layers can only be removed with great effort. The present invention is therefore based on the object of designing a screw press of the type mentioned in the preamble with simple measures in such a way that, while avoiding the disadvantages described, with great dewatering efficiency, it adapts the throttling effect to the respective operating requirements as well as being easy The screw press can be emptied and cleaned.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Schneckenpresse der im Oberbegriff genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von An¬ spruch 1 genannten Merkmale aus.To achieve the object, a screw press of the type mentioned in the preamble is characterized according to the invention by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme des im Bereich der Preßzone axial ver¬ schiebbaren Siebkorbes kann die Drosselwirkung der hochwirksamen Preßzone in einfacher Weise, und zwar ohne große Pressenänderungen, schnell den erforderli¬ chen Betriebsbedingungen angepaßt werden. Diese Betrieb«hedingungen hängen von dem Charakter der Suspension ab, wie von ihrem Reibungsverhalten und ihrer Scherfestigkeit. Diese Anpassung kann sehr schnell erfolgen. Dadurch sind stets ein optimales Entwässerungsergebnis und ein ausreichender Trockengehalt erzielbar, und zwar auch bei veränderlichen Suspensionseigenschaften. Femer werden hier¬ durch die Betriebssicherheit erhöht und die Gefahr von Maschinenschäden infolge Verstopfung vermindert. Außerdem können wegen der Verschiebbarkeit (bis zur Nullposition) die Schneckenpresse leicht vollständig entleert und der Siebkorb in der Preßzone regelmäßig von angelagerten Schichten befreit werden, was beispielswei¬ se für das Entfernen eingetrockneter Suspensionsbestandteile und zum Vermeiden unzulässig hoher Maschinenbelastungen beim Wiederanfahren wichtig ist. Die die Größe der Verschiebbarkeit des Siebkorbes betreffenden Maßnahmen der Ansprüche 2 bis 4 genügen den in der Praxis üblichen Betriebserfordemissen und notwendigen Drosselwirkungen der Preßzone.The measure according to the invention of the screen basket which can be axially displaced in the area of the press zone allows the throttling action of the highly effective press zone to be adapted quickly and easily to the required operating conditions, without major changes in the press. These operating conditions depend on the character of the suspension, its friction behavior and its shear strength. This adjustment can be done very quickly. As a result, an optimal dewatering result and a sufficient dry content can always be achieved, even with variable suspension properties. This also increases operational safety and reduces the risk of machine damage due to constipation. In addition, because of the displaceability (up to the zero position), the screw press can easily be completely emptied and the sieve basket in the pressing zone can be regularly freed of accumulated layers, which is important, for example, for removing dried-up suspension components and for avoiding impermissibly high machine loads when restarting. The measures of claims 2 to 4 relating to the size of the displaceability of the screen basket satisfy the operational requirements and the necessary throttling effects of the pressing zone which are common in practice.
Die weitere Ausgestaltung von Anspruch 5 ermöglicht ein besonders genaues, kon¬ tinuierliches Anpassen der Länge der Preßzone an die jeweiligen Betriebserforder¬ nisse. Bei vielen Anwendungsfällen genügt jedoch die stufenweise Verschiebbarkeit gemäß Anspruch 6.The further embodiment of claim 5 enables a particularly precise, continuous adaptation of the length of the pressing zone to the respective operating requirements. In many applications, however, the stepwise displaceability according to claim 6 is sufficient.
Durch die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 Ist mit einfachen Maßnahmen erreich¬ bar, daß beim Verändern der Länge der Preßzone der zulaufseitige Siebkorbab¬ schnitt unverändert bleiben kann. Auch die Gesamtlänge der Schneckenpresse kann unverändert bleiben, was nicht der Fall wäre, wenn der gesamte Siebkorb ver¬ schiebbar wäre.By means of the features of claims 7 and 8, it can be achieved with simple measures that when the length of the pressing zone is changed, the inlet basket section can remain unchanged. The overall length of the screw press can also remain unchanged, which would not be the case if the entire screen basket were displaceable.
Die bevorzugten Merkmale der Ansprüche 9 bis 11 sind äußerst vorteilhaft, well hierdurch in selbsttätiger Weise erzielt werden kann, daß die Länge der Preßzone stets optimal an die jeweiligen Betriebsverhältnisse angepaßt wird. Wenn die An¬ triebsleistung - bzw. das Drehmoment - und/oder die Axialkraft zu stark ansteigt, ist dieses ein Hinweis darauf, daß die Länge der Preßzone durch Verschieben des ab- laufseitigen Siebkorbabschnitts verkleinert werden muß (beispielsweise aufgrund ei¬ ner drohenden Verstopfung), damit die auftretenden Axialkräfte nicht zu groß wer¬ den. Wenn dagegen die Antriebsleistung zu klein wird, ist dieses ein Hinweis darauf, daß die Länge der Preßzone durch Verschieben des ablaufseitigen Siebkorbab- Schnitts vergrößert werden muß, damit eine ausreichende Entwässerung stattfindet. Im Betrieb treten aufgrund der veränderlichen Suspensionseigenschaften auch ver¬ änderliche Antriebsleistungen auf, mittels derer die Preßzonenlänge zeitvariabel op¬ timierbar ist. Und schließlich ist durch Zurückfahren des Siebkorbs bzw. Sieb¬ korbabschnitts in die Nullposition eine wirksame Pressenentleerung bzw. Selbstrei¬ nigung gewährleistet.The preferred features of claims 9 to 11 are extremely advantageous, so that it can be achieved automatically that the length of the press zone is always optimally adapted to the respective operating conditions. If the drive power - or the torque - and / or the axial force increases too much, this is an indication that the length of the pressing zone must be reduced by moving the screen basket section on the outlet side (for example due to an impending blockage) , so that the occurring axial forces do not become too large. If, on the other hand, the drive power becomes too small, this is an indication that the length of the press zone can be reduced by moving the screen basket Section must be enlarged so that adequate drainage takes place. Due to the variable suspension properties, variable drive powers also occur in operation, by means of which the press zone length can be optimized in a time-variable manner. And finally, by returning the screen basket or screen basket section to the zero position, effective press emptying or self-cleaning is ensured.
Die Maßnahme von Anspruch 12 ermöglicht eine sehr einfache gerätetechnische Ausbildung, indem ein Verstellmittel In der einen oder anderen Richtung betrieben wird, je nachdem, ob der Istwert den Sollwert über- oder unterschreitet.The measure of claim 12 enables a very simple technical training in that an adjusting means is operated in one direction or the other, depending on whether the actual value exceeds or falls below the target value.
Die Weiterbildung von Anspruch 13 ist bevorzugt, damit sich kein instabiler Betrieb ergibt. Nach jeder schnellen Verlängerung der Preßzone (zum Zweck einer Vergrö¬ ßerung der Drosselung) entsteht vor den Schneckenwendeln ein Hohlraum, der zu einem Absinken des Drehmoments (Antriebsleistung) bzw. der Axialkraft führt. Falls der Regler nicht ausreichend träge ist, ergibt sich ein instabiles oder falsches Re¬ gelverhalten, und die Preßzone würde dabei vorübergehend viel zu stark vergrößert. Der Regelvorgang läßt sich dadurch stabilisieren, daß nach jeder Verlängerung der Preßzone zunächst das Erreichen eines neuen Gleichgewichtszustands abgewartet wird.The development of claim 13 is preferred so that there is no unstable operation. After each rapid extension of the pressing zone (for the purpose of increasing the throttling), a cavity is created in front of the screw spirals, which leads to a decrease in the torque (drive power) or the axial force. If the controller is not sufficiently slow, the control behavior becomes unstable or incorrect, and the pressing zone would temporarily be enlarged too much. The control process can be stabilized by waiting for a new equilibrium state to be reached after each extension of the pressing zone.
Durch die Ausgestaltungen der Ansprüche 14 bis 16 kann eine wirkungsvolle und gezielte Selbstreinigung erreicht werden. In weiterer Ausgestaltung ist gemäß den Ansprüchen 17 bis 19 ein geeigneter An¬ trieb zum Verstellen des ablaufseitigen Siebkorbabschnitts vorgesehen, so daß die Verstellung der Preßzone ohne manuellen Eingriff selbsttätig erfolgen kann.An effective and targeted self-cleaning can be achieved by the embodiments of claims 14 to 16. In a further embodiment, according to claims 17 to 19, a suitable drive is provided for adjusting the strainer basket section on the outlet side, so that the pressing zone can be adjusted automatically without manual intervention.
Die praktischen Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 20 und 21 erlauben ein sicheres, genaues und energiesparendes Verschieben des ablaufseitigen Sieb¬ korbabschnitts.The practical configurations according to claims 20 and 21 allow a safe, precise and energy-saving displacement of the drain-side sieve basket section.
Durch die Maßnahme von Anspruch 22 ergibt sich ein sehr einfacher Preßzonen¬ aufbau, dessen Drosselung allein durch Verschieben des in diesem Bereich berfind- lichen Siebkorbes einstellbar ist.The measure of claim 22 results in a very simple press zone construction, the throttling of which can be adjusted solely by moving the screen basket which is found in this area.
Grundsätzlich könnte das Innere der Preßzone völlig leer sein. Für die meisten Sus¬ pensionen ist es jedoch gemäß den Ansprüchen 23 und 24 vorteilhaft, einen geeig¬ neten Preßzonenkern vorzusehen. Dadurch kann auch die für eine bestimmte Dros¬ selung erforderliche Länge der Preßzone kleiner sein.In principle, the inside of the press zone could be completely empty. For most suspensions, however, it is advantageous according to claims 23 and 24 to provide a suitable press zone core. As a result, the length of the pressing zone required for a specific restriction can also be smaller.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem in einer Figur zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing.
Eine Schneckenpresse 10 weist eine Schneckenwelle 12 auf, die in ihrem linken oder zulaufseitigen Bereich eine Schnecke 14 trägt. Die Schneckenwelle 12 ist in Lagern 16 sowie 18 drehbar gelagert und mit einem elektrischen Motordrehantrieb 30 ver¬ bunden. Am zulaufseitigen Endbereich der Schneckenwelle 12 weist die Schnecken¬ presse 10 einen oberseitigen Zulauf 20 für in Pfeilrichtung A zuzuführende, zu ent- wässernde Suspensionen auf. Am rechten oder abablaufseitigen, schneckenfreien Bereich der Schneckenwelle 12 weist die Schneckenpresse 10 einen unterseitigen Ablauf 22 für in Pfeilrichtung B abzuleitende, entwässerte Suspensionen auf. Außer¬ dem ist im tiefsten Bereich der Schneckenpresse 10 ein Flüssigkeitsablauf 24 vorge¬ sehen, aus dem die aus der Suspension entfemte Flüssigkeit in Pfeilrichtung C nach unten ablaufen kann.A screw press 10 has a screw shaft 12 which carries a screw 14 in its left-hand or inlet-side area. The worm shaft 12 is rotatably supported in bearings 16 and 18 and connected to an electric motor drive 30. At the end region of the screw shaft 12 on the inlet side, the screw press 10 has an inlet 20 on the top side for infeed in the arrow direction A watering suspensions. On the right or drain-side, screw-free area of the screw shaft 12, the screw press 10 has a drain 22 on the underside for dewatered suspensions to be discharged in the direction of arrow B. In addition, a liquid outlet 24 is provided in the deepest area of the screw press 10, from which the liquid removed from the suspension can drain downward in the direction of arrow C.
Die Schneckenwelle 12 und deren Schnecke 14 sind von einem hierzu konzentri¬ schen Seihemantel oder Siebkorb umgeben, der einen ringförmigen Kanal für die zu entwässernde Suspension von außen begrenzt. Dieser Seihemantel oder Siebkorb hält die festen Bestandteile der Suspension zurück und ist für Flüssigkelten durchläs¬ sig. Er besteht im vorliegenden Fall aus einem stationären zulaufseitigen Siebkorbab¬ schnitt 32 und einem auf diesem längsverschiebbaren, hierzu konzentrischen ablauf¬ seitigen Siebkorbabschnitt 34. Der letztere umschließt mehr oder weniger weit eine schneckenlose Preßzone 28 der Schneckenwelle 12. Die Drosserwirkung der Preßzo¬ ne 28 ist umso größer, je weiter der ablaufseitige Siebkorbabschnitt 34 nach rechts verschoben wird.The worm shaft 12 and its worm 14 are surrounded by a concentric screen jacket or strainer basket which delimits an annular channel for the suspension to be dewatered from the outside. This strainer jacket or strainer basket retains the solid components of the suspension and is permeable to liquid Celts. In the present case, it consists of a stationary inlet-side screen basket section 32 and a longitudinally displaceable, concentric outlet-side screen basket section 34 thereon. The latter more or less encloses a screwless press zone 28 of the worm shaft 12. The throttling action of the press zone 28 is The greater the further the strainer basket section 34 on the drain side is shifted to the right.
Der ablaufseitige Siebkorbabschnitt 34 ist mit einem zum axialen Verschieben die¬ nenden Antrieb 36 verbunden, der im vorliegenden Fall als hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit ausgebildet ist. Diese ist mit dem Motordrehantrieb 30 über ein Re¬ gelglied 38 eines Regelkreises verbunden, das beispielsweise die momentane Motor- antrlebsleistung als Eingangssignal erhält. Wenn die Motorantriebsleistung gegen¬ über einem vorgegebenen Soliwert ansteigt bzw. abfällt, wird der ablaufseitige Sieb¬ korbabschnitt 34 nach links bzw. nach rechts verschoben, um die Drosselwirkung in der Preßzone 28 mit dem Ziel eines gleichbleibenden Entwässerungsergebnisses sowie einer Maschinenschonung entsprechend abzusenken bzw. zu vergrößern.The drain-side screen basket section 34 is connected to a drive 36 which is used for axial displacement and which, in the present case, is designed as a hydraulic piston-cylinder unit. This is connected to the motor rotary drive 30 via a control element 38 of a control circuit which, for example, receives the instantaneous motor drive power as an input signal. If the motor drive power rises or falls compared to a predetermined soli value, the outflow-side screen basket section 34 is shifted to the left or to the right in order to reduce the throttling effect the press zone 28 with the aim of a consistent dewatering result and a machine protection correspondingly lower or enlarge.
Das Regelglied 38 kann über den Antrieb 36 den verschiebbaren Siebkorbabschnitt 34 - zum Beispiel beim Abstellen der Presse - bis zu einer Nullposition (in der Zeich¬ nung nach links) bewegen, in der eine vollständige Pressenentleerung problemlos erfolgen kann. Auch kann das Regelglied 38 dafür sorgen, daß diese Nullposition zum Zwecke einer Selbstreinigung und damit zur Vermeidung von Verstopfungen auch während des Pressenbetriebes angefahren wird. The control element 38 can move the displaceable screen basket section 34 via the drive 36 - for example when the press is switched off - to a zero position (to the left in the drawing), in which complete press emptying can take place without any problems. The control element 38 can also ensure that this zero position is also approached during the press operation for the purpose of self-cleaning and thus to avoid blockages.

Claims

Patentansprüche claims
1. Schneckenpresse zum Entwässern von Suspensionen in Durchlaufbetriebs¬ weise mit einer drehbar antreibbaren, suspensionsfördemden Schneckenwel¬ le (12), mit einem Mantel, der die Schnecke (14) der Schneckenwelle und ei¬ ne dieser strömungsmäßig nachgeschaltete Preßzone mit veränderbarer Drosselung umgibt, mit einem für zu entwässernde Suspensionen dienenden Zulauf (20) an einem einlaßseitigen Pressenende und mit einem für entwäs¬ serte Suspensionen dienenden, der Preßzone strömungsmäßig nachgeschal¬ teten Ablauf (22) am anderen Pressenende,1. Screw press for dewatering suspensions in a continuous mode with a rotatably drivable, suspension-promoting screw shaft (12), with a jacket which surrounds the screw (14) of the screw shaft and a pressure zone downstream of it with variable throttling and variable throttling an inlet (20) for suspensions to be dewatered at an inlet end of the press and with an outlet (22) downstream of the press zone for dewatered suspensions at the other end of the press,
d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t ,characterized ,
daß der Mantel als flüssigkeitsdurchlässiger, feststoffundurchlässiger Sieb¬ korb (32, 34) ausgebildet ist undthat the jacket is designed as a liquid-permeable, solid-impermeable screen basket (32, 34) and
daß der Siebkorb (34) Im Bereich der schneckenlos ausgebildeten Preßzone (28) zur Veränderung ihrer wirksamen Preßzonenlänge axial verschiebbar ist , wobei der Siebkorb (34) zwischen einer zur Pressenentleerung dienenden Nullposition, in der die wirksame Preßzonenlänge dem Wert Null entspricht, und einer Betriebsposition verstellbar ist, in der die wirksame Preßzonenlän¬ ge und der dadurch erzielbare Preßdruck der Preßzone einem erwünschten Betriebswert entsprechen.that the strainer basket (34) is axially displaceable in the area of the screwless press zone (28) to change its effective press zone length, the strainer basket (34) between a zero position serving for press emptying, in which the effective press zone length corresponds to the value zero, and an operating position is adjustable in which the effective pressing zone length and the pressing pressure achievable thereby correspond to a desired operating value of the pressing zone.
2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größtmögliche Abstand zwischen der Nullposition und einer maximalen Be¬ triebsposition des Siebkorbs (34) im Bereich der Preßzone (28) zumindest dem 0,5 bis 1-fachen des Außendurchmessers der Schnecke (14) der Schneckenwelle (12) entspricht.2. Screw press according to claim 1, characterized in that the largest possible distance between the zero position and a maximum Be¬ operating position of the screen basket (34) in the region of the pressing zone (28) at least corresponds to 0.5 to 1 times the outer diameter of the screw (14) of the screw shaft (12).
3. Schneckenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größtmögliche Abstand zwischen der Nullposition und einer maximalen Be¬ triebsposition des Siebkorbs (34) im Bereich der Preßzone (28) zumindest dem zweifachen Außendurchmesser der Schnecke (14) der Schneckenwelle (12) entspricht.3. Screw press according to claim 2, characterized in that the greatest possible distance between the zero position and a maximum Be¬ operating position of the screen basket (34) in the region of the pressing zone (28) corresponds to at least twice the outer diameter of the screw (14) of the screw shaft (12) .
4. Schneckenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größtmögliche Abstand zwischen der Nullposition und einer maximalen Be¬ triebsposition des Siebkorbs (34) im Bereich der Preßzone (28) zumindest dem dreifachen Außendurchmesser der Schnecke (14) der Schneckenwelle (12) entspricht.4. Screw press according to claim 2, characterized in that the greatest possible distance between the zero position and a maximum Be¬ operating position of the screen basket (34) in the region of the pressing zone (28) corresponds to at least three times the outer diameter of the screw (14) of the screw shaft (12) .
Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Siebkorb (34) im Bereich der Preßzone (28) kontinuierlich ver¬ schiebbar ist.Screw press according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the screen basket (34) can be moved continuously in the region of the pressing zone (28).
6. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Siebkorb (34) im Bereich der Preßzone (28) stufenweise ver¬ schiebbar ist. 6. Screw press according to one of claims 1 to 4, characterized gekennzeich¬ net that the screen basket (34) in the region of the pressing zone (28) is gradually displaceable.
7. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Siebkorb vertikal geteilt ist, daß sein zuiaufseitiger Siebkorbab¬ schnitt (32) stationär ausgebildet ist und daß sein abiauf- bzw. preßzonen- seitiger Siebkorbabschnitt (34) axial verschiebbar ist. 7. Screw press according to one of claims 1 to 5, characterized gekennzeich¬ net that the screen basket is divided vertically, that its zuiaufseite Siebkorbab¬ section (32) is stationary and that its abiauf- or pressing zone-side screen basket section (34) axially is movable.
Schneckenpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ab¬ laufseitige Siebkorbabschnitt (34) koaxial zum zulaufseitigen Siebkorbab¬ schnitt (32) ausgebildet ist und auf diesem verschiebbar ist.Screw press according to claim 7, characterized in that the outlet-side screen basket section (34) is coaxial with the inlet-side screen basket section (32) and is displaceable thereon.
9. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß der verschiebbare Siebkorb oder Siebkorbabschnitt (34) im Bereich der Preßzone (28) als Stellglied eines Regelkreises (38) ausgebildet ist, der beim Preßbetrieb die Position des verschiebbaren Siebkorbs oder Sieb¬ korbabschnitts (34) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollwert und einem betriebsabhängigen Istwert regelt und der zur Pressenentleerung bzw. Selbstreinigung, wie beim Abschalten des Preßbetriebes, den verschiebba¬ ren Siebkorb oder Siebkorbabschnitt (34) in die Nullposition bringt bzw. In dieser hält.9. Screw press according to one of claims 1 to 8, characterized gekennzeich¬ net that the displaceable screen basket or screen basket section (34) in the region of the pressing zone (28) is designed as an actuator of a control circuit (38) which, during the pressing operation, the position of the displaceable screen basket or sieve basket section (34) as a function of a predefined setpoint and an operation-dependent actual value and which, for emptying the press or for self-cleaning, as when switching off the press operation, brings the displaceable sieve basket or sieve basket section (34) into the zero position or in this holds.
10. Schneckenpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die An¬ triebsleistung eines Motordrehantriebs (30) für die Schneckenwelle (12) den Istwert für den Regelkreis (38) bildet. 10. Screw press according to claim 9, characterized in that the drive power of a motor rotary drive (30) for the screw shaft (12) forms the actual value for the control circuit (38).
11. Schneckenpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Schneckenwelle (12) oder den Siebkorb (32, 34) ausgeübte Axialkraft den Istwert für den Regelkreis (38) bildet.11. Screw press according to claim 9, characterized in that the axial force exerted on the screw shaft (12) or the strainer basket (32, 34) forms the actual value for the control circuit (38).
12. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Regelkreis (38) einen schaltenden Regler enthält..12. Screw press according to one of claims 9 to 11, characterized gekenn¬ characterized in that the control circuit (38) contains a switching controller ..
13. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Regelkreis (38) nach einer stufenweisen Veränderung, wie einer Vergrößerung, der wirksamen Preßzonenlänge zeitverzögert in der Weise arbeitet, daß eine erneute stufenweise Veränderung der wirksamen Preßzonenlänge erst nach Ablauf eines Zeitintervalls möglich ist.13. Screw press according to one of claims 9 to 12, characterized gekenn¬ characterized in that the control circuit (38) after a step change, such as an enlargement, the effective press zone length works with a time delay in such a way that a new step change of the effective press zone length only after Expiry of a time interval is possible.
14. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Regelkreis (38) zum Zweck der Selbstreinigung den lau¬ fenden Preßbetrieb unterbricht und den verschiebbaren Siebkorb oder Sieb- korbabschnltt (34) vorübergehend in die Nullposition bringt14. Screw press according to one of claims 9 to 13, characterized gekenn¬ characterized in that the control circuit (38) interrupts the running pressing operation for the purpose of self-cleaning and brings the movable screen basket or screen basket section (34) temporarily into the zero position
15. Schneckenpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Re¬ gelkreis (38) den verschiebbaren Siebkorb oder Siebkorbabschnitt (34) In bestimmten Zeitintervallen vorübergehend in die Nullposition bringt.15. Screw press according to claim 14, characterized in that the control circuit (38) brings the displaceable screen basket or screen basket section (34) temporarily into the zero position at certain time intervals.
16. Schneckenpresse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Re¬ gelkreis (38) den verschiebbaren Siebkorb oder Siebkorbabschnitt (34) in Abhängigkeit bestimmter Betriebsbedingungen, wie der Überschreitung einer bestimmten Antriebsleistung oder Axialkraft, vorübergehend in die Nullpositi¬ on bringt.16. Screw press according to claim 14, characterized in that the control circuit (38) the displaceable screen basket or screen basket section (34) depending on certain operating conditions, such as exceeding one certain drive power or axial force, temporarily in the zero position.
17. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch einen Antrieb (36) zum axialen Verschieben des Siebkorbs oder Sieb¬ korbabschnitts (34) im Bereich der Preßzone (28).17. Screw press according to one of claims 1 to 16, characterized by a drive (36) for axially displacing the screen basket or Sieb¬ basket section (34) in the region of the pressing zone (28).
18. Schneckenpresse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zumin¬ dest ein hydraulischer oder pneumatischer Kolben-Zylinder-Antrieb (36) vor¬ gesehen ist, dessen eines Ende stationär festgelegt ist und dessen bewegli¬ ches anderes Ende mit dem verschiebbaren Siebkorb oder Sieb¬ korbabschnitt (34) verbunden ist.18. Screw press according to claim 17, characterized in that at least one hydraulic or pneumatic piston-cylinder drive (36) is provided, one end of which is fixed stationary and the other end of which is movable with the displaceable screen basket or screen ¬ basket section (34) is connected.
19. Schneckenpresse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zumin¬ dest ein Spindel-Antrieb (36) vorgesehen ist, dessen eines Ende stationär festgelegt ist und dessen bewegliches anderes Ende mit dem verschiebba¬ ren Siebkorb oder Siebkorbabschnitt (34) verbunden ist.19. Screw press according to claim 17, characterized in that at least one spindle drive (36) is provided, one end of which is fixed stationary and the other end of which is connected to the sieve basket or sieve basket section (34) which can be moved.
20. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der verschiebbare Siebkorb oder Siebkorbabschnitt (34) über Rundführungen geführt ist.20. Screw press according to one of claims 1 to 19, characterized gekenn¬ characterized in that the displaceable screen basket or screen basket section (34) is guided over circular guides.
21. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der verschiebbare Siebkorb oder Siebkorbabschnitt (34) über Prismenführungen geführt ist. 21. Screw press according to one of claims 1 to 19, characterized gekenn¬ characterized in that the displaceable screen basket or screen basket section (34) is guided over prismatic guides.
22. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Preßzone (28) frei von zusätzlichen aktiven Drosselelemen¬ ten ausgebildet ist.22. Screw press according to one of claims 1 to 21, characterized gekenn¬ characterized in that the pressing zone (28) is designed free of additional active throttle elements.
23. Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Preßzone (28) einen axialen Preßzonenkem aufweist.23. Screw press according to one of claims 1 to 22, characterized gekenn¬ characterized in that the press zone (28) has an axial press zone core.
24. Schneckenpresse nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßzonenkem als axiale Verlängerung der Schneckenwelle (12) ausgebildet ist. 24. Screw press according to claim 23, characterized in that the pressing zone core is designed as an axial extension of the screw shaft (12).
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